理论教育 中国古代宇宙学说与异域特色

中国古代宇宙学说与异域特色

时间:2023-07-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:所以,我们以《周髀算经》为中国盖天说的代表。这幅明代人所画的《天地定位之图》表现了古代中国人关于天地的观念古代中国不像希腊,没有构造几何宇宙模型的传统。中国的星座图,绘于1819年这幅创作于17世纪早期的手稿,描绘了一位身边放着星盘、黄道表格和计时沙漏的占星学家与盖天说相比,浑天说的地位要高得多——事实上它是中国古代占主导地位的学说。因此对于一个宇宙模型来说,北天极的地平高度并不是一个必要的参数。

中国古代宇宙学说与异域特色

世界各地古老民族的宇宙观,可分两大类:一些民族相信“天”总体上像个圆盘,中间或有突起,天体平行于平面的大地旋转;当转得离我们太远或被中央高耸物遮挡,就看不见了——太阳如果被遮住或超出可见范围,就称它为“夜”。另一些民族认为“天”像个圆球,带着天体围绕南北天极旋转,转入大地以下自然消隐不见——太阳转下去就称为“夜”。我们不妨称这两类“天论”为盖天式与浑天式。

北京天坛的设计形状受古老的“盖天说”影响

为什么会有这样的区别呢?中国科技史学者李志超从“生活在北极赤道的人群所见天象”的理想状态出发,推理得出“高纬度区的民族倾向得出盖天说”,“浑天说则源起于南方”。读者不妨闭目想象,自己站在北极点或赤道,只需眺望极昼期间太阳垂在地平线上方不远处,每天环绕观察者一周的景象,就足以得出盖天式的宇宙图景了。

北魏盖天厅推想图

古希腊古印度的“盖天说”相比,中国盖天说可谓相当年轻,又细分为三家,即(王充)平天说、《周髀算经》盖天说和“周髀家”盖天说。平天说问世后并未引起重视;《晋书》中的“周髀家云”仅九列字,而且自西汉学者扬雄以来,“浑盖之争”里扮演主角的都是《周髀算经》盖天说,它在内容上确实比“周髀家”盖天说更为精细、丰富且具说服力,年代上又至少有一个半世纪的演化史。所以,我们以《周髀算经》为中国盖天说的代表。

这幅明代人所画的《天地定位之图》表现了古代中国人关于天地的观念

古代中国不像希腊,没有构造几何宇宙模型的传统。宇宙究竟是什么形状或结构,古代中国的天学家通常也不追问,《周髀算经》在这方面却例外——书中构建了古代中国唯一的几何宇宙模型。这个模型有明确的结构,也有绝大部分能自洽(按照自身的逻辑推演,自己可以证明自己至少不是矛盾或者错误的)数理

中国的星座图,绘于1819年

这幅创作于17世纪早期的手稿,描绘了一位身边放着星盘、黄道表格和计时沙漏的占星学家

与盖天说相比,浑天说的地位要高得多——事实上它是中国古代占主导地位的学说。然而,它却没有一部像《周髀算经》那样系统陈述这一学说的著作。《浑仪注》传统上认为是张衡所作(有争议),通常被视为纲领性著作,它见于文献是7世纪中叶的事了,很短,只流传下来一段两百来字的记载。《开元占经》卷一所引全文如下(不完整引文亦见于《晋书·天文志》)

浑天如鸡子。天体(“天的形体”)圆如弹丸,地如鸡子中黄,孤居于内。天大而地小。天表里有水,水之包地,犹壳之裹黄。天地各乘气而立,载水而浮。周天三百六十五度又四分度之一,又中分之,则一百八十二分之五覆地上,一百八十二分之五绕地下。故二十八宿半见半隐。其两端谓之南北极。北极乃天之中也,在正北,出地上三十六度。然则北极上规径七十二度,常见不隐;南极天之中也,在南,入地三十六度,南极下规径七十二度,常伏不见。两极相去一百八十二度半强。天转如车毂之运也,周旋无端,其形浑浑,故曰浑天也。

张衡告诉我们,天的形状像鸡蛋一样,是椭圆形的,大地像鸡蛋中的蛋黄,浮在天中。天比较大,地比较小,天的表面有水,水包围着地,犹如蛋壳包着蛋清,蛋清包着蛋黄一样。周天(绕天球大圆一周)为三百六十五度又四分度之一,又从中间将它分开,一百八十二分之五覆盖在地上,一百八十二分之五环绕在地下。因此,二十八宿有一半是看得见的,有一半却是不显露的。北极、南极都是天的中心,两者相距一百八十二度半多一点。北极在正北,地平高度是三十六度,南极在南边地平线下三十六度。北极上规径七十二度常常是不显现的,而南极下规径七十二度常常是隐藏着看不见的。天的运转如同车轮的旋转,旋转的时候无始无终,它的形状浑然一体,因此称为浑天。

三国时吴国人葛衡“浑天说”示意图

如果说这就是统治中国天学近2000年的浑天说的基本理论,未免太简单了。不要说和希腊各种地心天球宇宙模型比,就是拿来和《周髀算经》中的盖天理论对照,也给人这种印象。

浑天说起源时间一直未能确定,最晚也就到张衡的时代,再怎么追溯也早不过战国晚期——这与中国文明的悠久历史很不相称;而从与盖天说同时崭露头角,到成熟、定型却很迅速,仅用200年就进入“浑盖之争”。盖天说缺陷明显,浑天说也同样不能令人满意,因为它带来天、日从水下过和固定北极出地等新问题。同时,浑天说又与盖天说一样,有地平观念下“千里差一寸”、大地尺度与天相差不远等老问题,要么与传统观念冲突,要么与天文观测实践矛盾,于是激起宇宙论创新的高潮:除了浑天说、盖天说、宣夜说三种学说,又出现了平天、昕天、安天、穹天四种学说。

到了实际做过大范围天文大地测量的唐代一行那里,他认为浑天说、盖天说都有说不通之处,都不能太过当真。浑天说、盖天说尚且如此,其他几种这里就不再赘述。

清代铜镀金浑天合七政仪,北京故宫博物院藏

(以下参阅毛丹《从北极出地设定看浑天说与希腊宇宙论之相应内容》。)在张衡浑天说仅有的200多字的记载中,还有一个关键的细节,就是北极“出地上三十六度”,意思是说,北天极的地平高度是三十六度。球面天文学常识告诉我们,它并不是一个常数,而是随着观测者所在地理纬度变化而变的——数值上恰好等于当地的地理纬度。因此对于一个宇宙模型来说,北天极的地平高度并不是一个必要的参数。但那段文献的作者显然不这样认为,所以,一本正经地将北天极的地平高度当作一个重要的基本数据来陈述。“从张衡开始到祖暅,无不以北极出地三十六度为说,这是难以理解的”(陈美东:《中国古代天文学思想》)

这个费解的细节提示了什么呢?

这段文献有可能只是残剩下来的部分。从内容上看,它很像是在描述某个演示浑天理论的仪器——中国古代称这种仪器为“浑仪”或“浑象”。一个很容易设想的合理解释是,在这段文献所描述的这种仪器上,北天极被设置成地平高度为三十六度。而我们知道,任何按浑天说建造的天象观测仪器或演示仪器,当它在纬度为三十六度的地区使用时,它的北天极就会被设置成地平高度为三十六度。

所以,这个费解的细节很可能提示了:浑天说来自一个纬度为三十六度的地方。

如果从地图上推断浑天说创立的地点,那么上述历史文献中可能与浑天说创立有关系的地点只有三个:(www.daowen.com)

长安(今陕西西安),落下闳等天学家被招来此地进行改历活动;

洛阳,张衡两次在这里担任太史令;

巴郡阆中(今四川阆中),落下闳的故乡

前面提到的“度”,都是指“中国古度”,与西方的360°圆周之间有如下换算关系:一中国古度=360/365.25=0.9856°。因此,北极“出地上三十六度”的现代表述就是:北极的地平高度为35.5°。

现在来看长安、洛阳、阆中的地理纬度(分别以现代城址为代表,因为不需要太高精度)——

西安:北纬34.2°

洛阳:北纬34.4°

阆中:北纬31.5°

它们和所要求的北纬35.5°都有1°以上的差距。以汉代的天文观测水准,误差超过1°是难以想象的,何况是如此基本的参数。

这问题就大了——浑天说到底是在什么地方创立的呢?

为了改革历法,落下闳由故乡来到长安,图为西安古城墙

我们干脆画一条36°或35.5°的纬度线,由中原地带一直向西,看看会遇到什么特殊地点。

果然有这么一个极特殊的地点,即位于现代希腊东部、小亚细亚西南海岸外的罗得岛。它恰好被北纬36°线穿过。这座岛曾以“世界七大奇迹”之一的太阳神雕像著称,但使它在世界天文学史上占有特殊地位的,则是伟大的天文学家希巴恰斯(Hípparkhos)。

希巴恰斯长期在这座岛上工作,这里有他的天文台。自他以来,罗得岛成为重要性仅次于亚历山大里亚的天文学摇篮,波塞多纽(Poseidōnios)及其弟子格雷俄梅德(Kleomēdēs)、革弥诺(Gemĩnos)相继活跃在这里。

13世纪阿拉伯经典《智慧珍宝》一书的插图中的古代哲学家

革弥诺著有《天文学导论》,共18章,其中论述往往以罗得岛为参照点,该书第5章中写道:

……关于天球仪的描绘,子午线划分如下,整个子午圈被分为60等份时,北极圈(北天极附近的恒显圈)被描绘成距离北极点6/60(36°)……

也就是说,当时革弥诺描绘的天球仪的“北极出地”就是36°,这恰好就是罗得岛上希巴恰斯天文台的地理纬度。

这时候不一定要考虑换算得来的35.5°了。为什么呢?

如果在公元元年前后或稍后的某个年代,有人向某个中国人(比方说那段传世的《浑天仪注》的作者或记录者)描述或转述一台罗得岛上的天球仪,那么天球仪上的北极出地36°对一个不是很专业的听众或转述者来说,都很容易将它和中国古度的三十六度视同等价。

退一步说,即便要换算,我们的“地图作业”也成功地将误差减小到不足原先的一半——看来古代中国的两种主流宇宙模型中,早有古希腊的影子若隐若现。

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